package com.study.dataStructure.day01;

import java.util.Scanner;

/**环形数组队列
 * @author Honglixi
 * @create 2021-03-20 17:40
 */
public class CircleArrayQueue {
    public static void main(String[] args) {
        //测试
        //创建一个环形队列
        CircleArray queue = new CircleArray(6);
        char key = ' ';//接收用户输入
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        boolean loop = true;
        //输出一个菜单
        while (loop){
            System.out.println("显示队列s");
            System.out.println("退出程序e");
            System.out.println("添加数据a");
            System.out.println("取出数据g");
            System.out.println("查看队列头h");
            key = scanner.next().charAt(0);//接收一个字符
            switch (key) {
                case 's':
                    queue.showQueue();
                    break;
                case 'a':
                    System.out.println("输出一个数");
                    int value = scanner.nextInt();
                    queue.addQueue(value);
                    break;
                case 'g': //取出数据
                    try {
                        int res = queue.getQueue();
                        System.out.printf("取出的数据是%d\n", res);
                    } catch (Exception e) {

                        System.out.println(e.getMessage());
                    }
                    break;
                case 'h': //查看队列头的数据
                    try {
                        int res = queue.headQueue();
                        System.out.printf("队列头的数据是%d\n", res);
                    } catch (Exception e) {

                        System.out.println(e.getMessage());
                    }
                    break;
                case 'e': //退出
                    scanner.close();
                    loop = false;
                    break;
                default:
                    break;
            }
        }
        System.out.println("程序退出");
    }
}

class CircleArray{
    private int maxSize;//表示数组的最大容量
    private int front;//队列头 初始值为0
    private int rear;//队列尾 指向队列的最后一个元素的后一个位置(空)，初始值为0
    private int[] arr;//用于存放数据，模拟队列

    public CircleArray(int arrMaxSize){
        maxSize = arrMaxSize;
        arr = new int[maxSize];
    }
    //判断队列是否满
    public boolean isFull(){
        return (rear + 1) % maxSize == front;
    }
    //判断队列是否为空
    public boolean isEmpty(){
        return rear == front;
    }
    //添加数据到队列
    public void addQueue(int n){
        //判断队列是否满
        if (isFull()){
            System.out.println("队列满，不能加入数据");
            return;//结束这个方法
        }
        //直接将数据加入
        arr[rear] = n;
        //将rear后移
        rear = (rear + 1) % maxSize;
    }
    //获取队列的数据，出队列
    public int getQueue(){
        //判断队列是否空
        if (isEmpty()){
            //抛出异常
            throw  new RuntimeException("队列空，不能取数据");
        }
        //front是指向队列的第一个元素
        //1.先把front的值保存到一个临时变量中
        int value = arr[front];
        //2.将front后移，考虑取模
        front = (front + 1) % maxSize;
        //3.将临时变量返回
        return value;

    }
    //显示队列的所有数据
    public void showQueue(){
        //遍历
        if (isEmpty()){
            System.out.println("队列空，无数据");
            return;
        }
        for (int i = 0; i < front + size(); i++) {
            System.out.printf("arr[%d]=%d\n",i % maxSize,arr[i % maxSize]);
        }
    }
    //求出当前队列的有效数据个数
    public int size(){

        return (rear + maxSize - front) % maxSize;
    }
    //显示队列的头数据
    public int headQueue(){
        //判断
        if (isEmpty()){
            throw new RuntimeException("队列空，无数据");
        }
        return arr[front];
    }
}